如图所示,一个小球在竖直环内一次又一次地做圆周运动,当它第n次经过环的最低点时,速度为7m/s,第n+1次经过环的最低点时,速度为5m/s,则小球第n+2次经过环的最低点时的速

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 匀速圆周运动/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,一个小球在竖直环内一次又一次地做圆周运动,当它第n次经过环的最低点时,速度为7m/s,第n+1次经过环的最低点时,速度为5m/s,
则小球第n+2次经过环的最低点时的速度v一定满足(    )
A.等于3m/sB.等于1m/s
C.大于1m/sD.小于1m/s

◎ 答案

C

◎ 解析

分析:小球转动过程中,受到重力、支持力和摩擦力,只有重力和摩擦力做功,机械能的减小量等于克服摩擦力做的功,摩擦力与支持力成正比,由于小球机械能不断减小,每次转动一圈后经过同一个位置的速率都变小,故弹力也减小,故阻力也减小,根据功能关系列式分析即可.
解答:解:小球从第n次通过最低点到n+1次通过最低点的过程中,消耗的机械能为:
m-m=m(49-25)=12m;
它从第n+1次通过最低点到n+2次通过最低点的过程中,因为速度减小,需要的向心力减小,所以与圆环间的压力减小,因此消耗的机械能将小于12m ,,
因此第n+2次通过最低点时的动能E>×25m-12m=m,所以V>1m/s;
故选C.
点评:本题关键是对小球受力分析,结合每次转动一圈后经过同一个位置的速率都变小,再根据功能关系列式分析求解.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一个小球在竖直环内一次又一次地做圆周运动,当它第n次经过环的最低点时,速度为7m/s,第n+1次经过环的最低点时,速度为5m/s,则小球第n+2次经过环的最低点时的速…”主要考查了你对  【匀速圆周运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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